微信小程序后端无法保持session的原因及解决办法问题

下面是详细讲解微信小程序后端无法保持session的原因及解决办法的攻略。

问题描述

在使用微信小程序开发时，我们经常需要与后端服务器进行交互，进行部分业务逻辑的处理，而在这个过程中，我们通常会使用session来保持用户的登陆状态。

然而，在微信小程序中，我们会遇到这样一个问题：使用原生小程序请求后端接口，无法在后端保持session，即同一个用户的不同请求之间无法共享session。

原因分析

对于微信小程序，玄妙的地方之一在于它只允许使用https协议通信，并且每次请求都需要在头部带上小程序的 session_key。这导致了一个后端与小程序未经进行协商后就无法共享session的情况。

具体来说，无法共享session的原因在于：

1. 微信小程序在请求时会带上 session_key，但是同一个用户下的不同请求会产生不同的 session_key，使得后端无法根据 session_key 确定当前请求的用户。
2. 微信小程序只能使用 https 协议进行通信，而网站无法使用 https 协议，导致 https 和 http 的 session 无法共享。

综合上述原因，我们可以看到微信小程序无法使用原生的session进行用户认证和数据状态保持。

解决方案

解决微信小程序无法保持session的问题，目前有两种常见的实现方式。

使用HTTP协议头部信息

在小程序端使用原生的 wx.request() 访问后端接口时，可以携带 cookies 或者 Authorization 等验证信息，在后端解析相应的验证信息，根据验证信息设置对应的用户session状态。这样就可以实现用户状态保持了。

小程序端代码示例：

wx.request({
   url: 'https://example.com/path/to/api',
   header: {
      'content-type': 'application/json', // 默认值
      'cookie': 'PHPSESSID=abcdefg1234567; OtherCookie=foobar'
   },
   success: function(res) {
      console.log(res.data)
   }
})

在后端读取 cookie 不同语言实现会有所不同，比如在 Node.js 中，可以使用 cookie-parser 中间件，进行 cookie 解析：

const express = require('express');
const cookieParser = require('cookie-parser');
const app = express();

app.use(cookieParser());

app.get('/', function (req, res) {
  // Read the user session data
  const userSession = req.cookies.userSession;
  ...
});

使用Token身份验证

除了使用HTTP协议头部信息，也可以使用 Token 身份验证的方式来进行用户认证和状态保持。

Token 身份验证是一种基于 secret 的方案，使用 JSON Web Token (JWT) 就能在前后端实现状态保持。JWT 是一种开放标准（RFC 7519），用于在各方之间安全地将声明作为 JSON 对象传输，可以使用 HMAC 算法和 RSA 算法对 JWT 进行签名。

JSON Web Token 由三部分组成，分别是：

{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}
{
  "sub": "123456",
  "name": "John Doe",
  "iat": 1516239022
}
"secret"

其中第一个部分是头部，描述 JWT 自身的信息。第二个部分是有效载荷（Payload），包含要传输的数据信息。第三个部分是签名（Signature），根据头部和有效载荷计算出来的。

在编写接口时，需要对用户进行身份验证，如果身份验证成功，则生成 JWT Token 返回给小程序端，小程序可以将该 Token 保存下来，再次访问后端时将 Token 作为请求参数传递给后端。后端接口需要对 header 或者 post body 中携带的 Token 进行验证，从而判断出当前请求对应的用户信息。

后端身份验证逻辑示例（Node.js）：

const jwt = require('jsonwebtoken');
const privateKey = 'my-secret-key';

app.post('/api/login', function (req, res) {
  const {username, password} = req.body;
  // 验证用户身份，生成 token
  const token = jwt.sign({username: username}, privateKey);
  // 将 token 发送给小程序
  res.send({token: token});
});

function verifyToken(req, res, next) {
  const token = req.headers['x-token'];
  jwt.verify(token, privateKey, function(err, decoded) {
    if (err) {
      // Token 验证失败
      res.sendStatus(401); 
    } else {
      // Token 验证成功，将 decoded 中的用户信息存到 req.user 中
      req.username = decoded.username;
      next();
    }
  });
}

app.post('/api/add', verifyToken, function (req, res) {
  // 登录验证成功，在此处处理小程序的接口请求
  ...
});

在小程序端请求后端接口时，需要在请求 header 中携带 token 参数，示例如下：

wx.request({
   url: 'https://example.com/path/to/api',
   header: {
      'content-type': 'application/json', // 默认值
      'x-token': 'jwt-token-string'
   },
   success: function(res) {
      console.log(res.data)
   }
})

总结

本文讲解了微信小程序无法保持 session 的原因，以及如何使用 HTTP 协议头部信息和 Token 身份验证两种方式来实现用户认证和状态保持。其中，使用 Token 身份验证的方式可以克服 HTTP 协议头部信息无法跨协议传输的限制，具有更加灵活的应用场景，需要更多的用户自定义代码实现。